[发明专利]基于预测网络状况的切换

说明书

描述了用于基于预测网络状况提供卫星波束切换的方法和系统。在实施例中，卫星通信系统检索被提供网络接入服务的多架飞机的飞行计划数据；针对每架飞机识别用于提供所述网络接入服务的所述多个卫星波束中的相应的候选卫星波束，每个候选卫星波束具有相关联的服务时间范围用于提供所述网络接入服务；针对相应的候选卫星波束中的每一个获得指示相关联的服务时间范围内的所述多架飞机的预测波束利用率的波束利用率分数；至少部分地基于所述波束利用率分数选择用于为所述多架飞机中的每架飞机提供所述网络接入服务的卫星波束；以及调度所述多架飞机的所述网络接入服务到所选择的卫星波束的切换。

背景技术

本披露内容总体上涉及无线通信，并且具体涉及基于预测网络状况的卫星波束切换。

商用飞机上的乘客越来越期望在飞行时访问宽带网络。客机可以经由诸如卫星通信链路等共享通信链路来接收网络接入服务。飞机可以具有机载多用户接入终端，所述机载多用户接入终端与地面站通信(例如，经由卫星通信系统的卫星)，并且为乘客提供网络接入连接。例如，用户可以将其通信设备(例如，智能电话、膝上型计算机、平板计算机等)连接到由多用户接入终端服务的无线局域网(WLAN)，所述用户接入终端经由共享通信链路将数据通信路由到其他网络(例如，互联网)。卫星通信系统可以是多波束卫星系统，并且共享通信链路可以将卫星波束的资源用于所述共享通信链路。尽管可以灵活地应用每个卫星波束的资源，但是每架飞机可能代表大量用户，所有用户可能同时访问宽带内容。增加无线通信系统的带宽较昂贵，并且有时附加的可使用频谱不可用。卫星波束的覆盖区域内的飞机可能会对波束内的网络资源的利用产生重大影响，并且在一些实例中，卫星系统的特定波束可能会被过度利用。

发明内容

描述了用于基于网络状况的预测性卫星波束切换的方法、系统和设备。随着飞机上的固定终端和移动用户对网络服务的需求竞争有限的系统资源，卫星通信系统可以利用技术更好地分配稀缺的网络资源。这些技术可以实现在期望较大网络需求的服务区域或服务时间段中优化飞机的网络资源使用。

波束切换管理器可以采用所描述的技术在服务时间范围(service timeframe)内提高卫星系统的网络资源的使用效率。基于多架飞机的飞行计划数据，波束切换管理器确定卫星系统的候选卫星波束集合，以在服务时间范围内向飞机提供网络接入服务。在服务时间范围内，针对每个卫星波束计算指示每个卫星波束的预测波束利用率的波束利用率分数。然后，波束切换管理器判定每个卫星波束的波束利用率分数内是否满足服务时间范围内的波束利用率标准。如果满足标准，波束切换管理器可以接受候选卫星波束集合，因为所述候选卫星波束集合能够令人满意地在服务时间范围内向飞机提供网络接入服务。然后，波束切换管理器基于相应的候选卫星波束集合为飞机调度切换。然而，如果不满足标准，波束切换管理器可以利用各种技术来调整候选卫星波束集合，以使卫星波束的波束利用率分数满足波束利用率标准。

附图说明

可以通过参考以下附图来实现对本披露内容的实施例的性质和优点的进一步理解。在附图中，类似的部件或特征可以具有相同的参考标记。进一步地，可以通过在参考标记后用破折号和第二标签(所述第二标签在类似的部件之间进行区分)来区分相同类型的各部件。如果在说明书中仅使用了第一参考标记，则所述描述适用于在不考虑第二参考标记的情况下具有相同的第一参考标记的类似的部件中的任一个。

图1是卫星通信系统的简化图，其中可以描述本文所包括的原理。

图2是示出了根据本披露内容的各个方面的服务区域的示例的图，其中，卫星利用卫星波束提供网络覆盖。

图3展示了根据本披露内容的各个方面的描绘了基于飞行计划数据确定飞机的候选卫星波束的服务可用性。

图4A展示了根据本披露内容的各个方面的由各种固定终端估计的卫星波束的波束利用率的图表的示例。

图4B、图4C和图4D展示了根据本披露内容的各个方面的预期波束资源利用率的一系列图表，这些图表示出了在服务时间范围内将飞机分配至候选卫星波束的优化迭代。